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极低温矮星的极光射电辐射:一个类木星模型

太阳与恒星天体物理 2017-08-02 v1

摘要

一些快速自转的极低温矮星(UCDs)会发出脉冲相干辐射,这被归因于电子回旋脉泽不稳定性,该现象在太阳系中具有强极光发射的行星上发生。本文中,我们采用类木星发射模型中的过程,研究极低温矮星中的磁层-电离层耦合电流。我们考虑了由内部等离子体源稳定向外输出的角动量所产生的角速度梯度,这类似于木星主椭圆电流体系,同时也考虑了旋转磁层与外部介质的相互作用。在太阳系中,这两种机制都被认为是产生射电辐射的原因。我们展示了对一系列相关等离子体和磁层-电离层耦合参数范围的研究结果,以确定与观测到的极低温矮星射电光度相符的参数区间。两种过程都能解释观测到的极低温矮星光度,所需的电离层佩德森电导率约为 1-2 mho,这要么对应于一个闭合磁层,其等离子体质量流出率约为 10^5 kg/s(即比在木星卫星木卫一上观测到的大约 100 倍),要么对应于一个开放磁层的矮星,以约 50 km/s 的速度在星际介质中运动,且等离子体质量流出率约为 1000 kg/s。这两种机制产生的射电光度对磁场强度有相反的依赖关系,随着更多数据的获得,这一点可用于区分这两种模型。

关键词

引用

@article{arxiv.1706.04679,
  title  = {Auroral Radio Emission from Ultracool Dwarfs: a Jovian Model},
  author = {Sam Turnpenney and Jonathan Nichols and Graham Wynn and Sarah Casewell},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1706.04679},
  year   = {2017}
}

备注

12 pages, 10 figures